nfvbench/traffic_gen/trex_gen.py

   1 # Copyright 2016 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
   2 #
   3 #    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
   4 #    not use this file except in compliance with the License. You may obtain
   5 #    a copy of the License at
   6 #
   7 #         http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8 #
   9 #    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10 #    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
  11 #    WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
  12 #    License for the specific language governing permissions and limitations
  13 #    under the License.
  14 """Driver module for TRex traffic generator."""
  15
  16 import math
  17 import os
  18 import random
  19 import time
  20 import traceback
  21
  22 from itertools import count
  23 from nfvbench.log import LOG
  24 from nfvbench.traffic_server import TRexTrafficServer
  25 from nfvbench.utils import cast_integer
  26 from nfvbench.utils import timeout
  27 from nfvbench.utils import TimeoutError
  28 from traffic_base import AbstractTrafficGenerator
  29 from traffic_base import TrafficGeneratorException
  30 import traffic_utils as utils
  31 from traffic_utils import IMIX_AVG_L2_FRAME_SIZE
  32 from traffic_utils import IMIX_L2_SIZES
  33 from traffic_utils import IMIX_RATIOS
  34
  35 # pylint: disable=import-error
  36 from trex.common.services.trex_service_arp import ServiceARP
  37 from trex.stl.api import bind_layers
  38 from trex.stl.api import CTRexVmInsFixHwCs
  39 from trex.stl.api import Dot1Q
  40 from trex.stl.api import Ether
  41 from trex.stl.api import FlagsField
  42 from trex.stl.api import IP
  43 from trex.stl.api import Packet
  44 from trex.stl.api import STLClient
  45 from trex.stl.api import STLError
  46 from trex.stl.api import STLFlowLatencyStats
  47 from trex.stl.api import STLFlowStats
  48 from trex.stl.api import STLPktBuilder
  49 from trex.stl.api import STLScVmRaw
  50 from trex.stl.api import STLStream
  51 from trex.stl.api import STLTXCont
  52 from trex.stl.api import STLVmFixChecksumHw
  53 from trex.stl.api import STLVmFlowVar
  54 from trex.stl.api import STLVmFlowVarRepeatableRandom
  55 from trex.stl.api import STLVmWrFlowVar
  56 from trex.stl.api import ThreeBytesField
  57 from trex.stl.api import UDP
  58 from trex.stl.api import XByteField
  59
  60
  61 # pylint: enable=import-error
  62
  63 class VXLAN(Packet):
  64     """VxLAN class."""
  65
  66     _VXLAN_FLAGS = ['R' * 27] + ['I'] + ['R' * 5]
  67     name = "VXLAN"
  68     fields_desc = [FlagsField("flags", 0x08000000, 32, _VXLAN_FLAGS),
  69                    ThreeBytesField("vni", 0),
  70                    XByteField("reserved", 0x00)]
  71
  72     def mysummary(self):
  73         """Summary."""
  74         return self.sprintf("VXLAN (vni=%VXLAN.vni%)")
  75
  76 class TRex(AbstractTrafficGenerator):
  77     """TRex traffic generator driver."""
  78
  79     LATENCY_PPS = 1000
  80     CHAIN_PG_ID_MASK = 0x007F
  81     PORT_PG_ID_MASK = 0x0080
  82     LATENCY_PG_ID_MASK = 0x0100
  83
  84     def __init__(self, traffic_client):
  85         """Trex driver."""
  86         AbstractTrafficGenerator.__init__(self, traffic_client)
  87         self.client = None
  88         self.id = count()
  89         self.port_handle = []
  90         self.chain_count = self.generator_config.service_chain_count
  91         self.rates = []
  92         self.capture_id = None
  93         self.packet_list = []
  94
  95     def get_version(self):
  96         """Get the Trex version."""
  97         return self.client.get_server_version() if self.client else ''
  98
  99     def get_pg_id(self, port, chain_id):
 100         """Calculate the packet group IDs to use for a given port/stream type/chain_id.
 101
 102         port: 0 or 1
 103         chain_id: identifies to which chain the pg_id is associated (0 to 255)
 104         return: pg_id, lat_pg_id
 105
 106         We use a bit mask to set up the 3 fields:
 107         0x007F: chain ID (8 bits for a max of 128 chains)
 108         0x0080: port bit
 109         0x0100: latency bit
 110         """
 111         pg_id = port * TRex.PORT_PG_ID_MASK | chain_id
 112         return pg_id, pg_id | TRex.LATENCY_PG_ID_MASK
 113
 114     def extract_stats(self, in_stats):
 115         """Extract stats from dict returned by Trex API.
 116
 117         :param in_stats: dict as returned by TRex api
 118         """
 119         utils.nan_replace(in_stats)
 120         # LOG.debug(in_stats)
 121
 122         result = {}
 123         # port_handles should have only 2 elements: [0, 1]
 124         # so (1 - ph) will be the index for the far end port
 125         for ph in self.port_handle:
 126             stats = in_stats[ph]
 127             far_end_stats = in_stats[1 - ph]
 128             result[ph] = {
 129                 'tx': {
 130                     'total_pkts': cast_integer(stats['opackets']),
 131                     'total_pkt_bytes': cast_integer(stats['obytes']),
 132                     'pkt_rate': cast_integer(stats['tx_pps']),
 133                     'pkt_bit_rate': cast_integer(stats['tx_bps'])
 134                 },
 135                 'rx': {
 136                     'total_pkts': cast_integer(stats['ipackets']),
 137                     'total_pkt_bytes': cast_integer(stats['ibytes']),
 138                     'pkt_rate': cast_integer(stats['rx_pps']),
 139                     'pkt_bit_rate': cast_integer(stats['rx_bps']),
 140                     # how many pkts were dropped in RX direction
 141                     # need to take the tx counter on the far end port
 142                     'dropped_pkts': cast_integer(
 143                         far_end_stats['opackets'] - stats['ipackets'])
 144                 }
 145             }
 146             self.__combine_latencies(in_stats, result[ph]['rx'], ph)
 147
 148         total_tx_pkts = result[0]['tx']['total_pkts'] + result[1]['tx']['total_pkts']
 149         result["total_tx_rate"] = cast_integer(total_tx_pkts / self.config.duration_sec)
 150         result["flow_stats"] = in_stats["flow_stats"]
 151         result["latency"] = in_stats["latency"]
 152         return result
 153
 154     def get_stream_stats(self, trex_stats, if_stats, latencies, chain_idx):
 155         """Extract the aggregated stats for a given chain.
 156
 157         trex_stats: stats as returned by get_stats()
 158         if_stats: a list of 2 interface stats to update (port 0 and 1)
 159         latencies: a list of 2 Latency instances to update for this chain (port 0 and 1)
 160                    latencies[p] is the latency for packets sent on port p
 161                    if there are no latency streams, the Latency instances are not modified
 162         chain_idx: chain index of the interface stats
 163
 164         The packet counts include normal and latency streams.
 165
 166         Trex returns flows stats as follows:
 167
 168         'flow_stats': {0: {'rx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 169                    'rx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 170                    'rx_bytes': {0: nan, 1: nan, 'total': nan},
 171                    'rx_pkts': {0: 0, 1: 15001, 'total': 15001},
 172                    'rx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 173                    'tx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 174                    'tx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 175                    'tx_bytes': {0: 1020068, 1: 0, 'total': 1020068},
 176                    'tx_pkts': {0: 15001, 1: 0, 'total': 15001},
 177                    'tx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0}},
 178                1: {'rx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 179                    'rx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 180                    'rx_bytes': {0: nan, 1: nan, 'total': nan},
 181                    'rx_pkts': {0: 0, 1: 15001, 'total': 15001},
 182                    'rx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 183                    'tx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 184                    'tx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 185                    'tx_bytes': {0: 1020068, 1: 0, 'total': 1020068},
 186                    'tx_pkts': {0: 15001, 1: 0, 'total': 15001},
 187                    'tx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0}},
 188                 128: {'rx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 189                 'rx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 190                 'rx_bytes': {0: nan, 1: nan, 'total': nan},
 191                 'rx_pkts': {0: 15001, 1: 0, 'total': 15001},
 192                 'rx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 193                 'tx_bps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0},
 194                 'tx_bps_l1': {0: 0.0, 1: 0.0, 'total': 0.0},
 195                 'tx_bytes': {0: 0, 1: 1020068, 'total': 1020068},
 196                 'tx_pkts': {0: 0, 1: 15001, 'total': 15001},
 197                 'tx_pps': {0: 0, 1: 0, 'total': 0}},etc...
 198
 199         the pg_id (0, 1, 128,...) is the key of the dict and is obtained using the
 200         get_pg_id() method.
 201         packet counters for a given stream sent on port p are reported as:
 202         - tx_pkts[p] on port p
 203         - rx_pkts[1-p] on the far end port
 204
 205         This is a tricky/critical counter transposition operation because
 206         the results are grouped by port (not by stream):
 207         tx_pkts_port(p=0) comes from pg_id(port=0, chain_idx)['tx_pkts'][0]
 208         rx_pkts_port(p=0) comes from pg_id(port=1, chain_idx)['rx_pkts'][0]
 209         tx_pkts_port(p=1) comes from pg_id(port=1, chain_idx)['tx_pkts'][1]
 210         rx_pkts_port(p=1) comes from pg_id(port=0, chain_idx)['rx_pkts'][1]
 211
 212         or using a more generic formula:
 213         tx_pkts_port(p) comes from pg_id(port=p, chain_idx)['tx_pkts'][p]
 214         rx_pkts_port(p) comes from pg_id(port=1-p, chain_idx)['rx_pkts'][p]
 215
 216         the second formula is equivalent to
 217         rx_pkts_port(1-p) comes from pg_id(port=p, chain_idx)['rx_pkts'][1-p]
 218
 219         If there are latency streams, those same counters need to be added in the same way
 220         """
 221         def get_latency(lval):
 222             try:
 223                 return int(round(lval))
 224             except ValueError:
 225                 return 0
 226
 227         for ifs in if_stats:
 228             ifs.tx = ifs.rx = 0
 229         for port in range(2):
 230             pg_id, lat_pg_id = self.get_pg_id(port, chain_idx)
 231             for pid in [pg_id, lat_pg_id]:
 232                 try:
 233                     pg_stats = trex_stats['flow_stats'][pid]
 234                     if_stats[port].tx += pg_stats['tx_pkts'][port]
 235                     if_stats[1 - port].rx += pg_stats['rx_pkts'][1 - port]
 236                 except KeyError:
 237                     pass
 238             try:
 239                 lat = trex_stats['latency'][lat_pg_id]['latency']
 240                 # dropped_pkts += lat['err_cntrs']['dropped']
 241                 latencies[port].max_usec = get_latency(lat['total_max'])
 242                 if math.isnan(lat['total_min']):
 243                     latencies[port].min_usec = 0
 244                     latencies[port].avg_usec = 0
 245                 else:
 246                     latencies[port].min_usec = get_latency(lat['total_min'])
 247                     latencies[port].avg_usec = get_latency(lat['average'])
 248             except KeyError:
 249                 pass
 250
 251     def __combine_latencies(self, in_stats, results, port_handle):
 252         """Traverse TRex result dictionary and combines chosen latency stats."""
 253         total_max = 0
 254         average = 0
 255         total_min = float("inf")
 256         for chain_id in range(self.chain_count):
 257             try:
 258                 _, lat_pg_id = self.get_pg_id(port_handle, chain_id)
 259                 lat = in_stats['latency'][lat_pg_id]['latency']
 260                 # dropped_pkts += lat['err_cntrs']['dropped']
 261                 total_max = max(lat['total_max'], total_max)
 262                 total_min = min(lat['total_min'], total_min)
 263                 average += lat['average']
 264             except KeyError:
 265                 pass
 266         if total_min == float("inf"):
 267             total_min = 0
 268         results['min_delay_usec'] = total_min
 269         results['max_delay_usec'] = total_max
 270         results['avg_delay_usec'] = int(average / self.chain_count)
 271
 272     def _bind_vxlan(self):
 273         bind_layers(UDP, VXLAN, dport=4789)
 274         bind_layers(VXLAN, Ether)
 275
 276     def _create_pkt(self, stream_cfg, l2frame_size):
 277         """Create a packet of given size.
 278
 279         l2frame_size: size of the L2 frame in bytes (including the 32-bit FCS)
 280         """
 281         # Trex will add the FCS field, so we need to remove 4 bytes from the l2 frame size
 282         frame_size = int(l2frame_size) - 4
 283
 284         if stream_cfg['vxlan'] is True:
 285             self._bind_vxlan()
 286             encap_level = '1'
 287             pkt_base = Ether(src=stream_cfg['vtep_src_mac'], dst=stream_cfg['vtep_dst_mac'])
 288             if stream_cfg['vtep_vlan'] is not None:
 289                 pkt_base /= Dot1Q(vlan=stream_cfg['vtep_vlan'])
 290             pkt_base /= IP(src=stream_cfg['vtep_src_ip'], dst=stream_cfg['vtep_dst_ip'])
 291             pkt_base /= UDP(sport=random.randint(1337, 32767), dport=4789)
 292             pkt_base /= VXLAN(vni=stream_cfg['net_vni'])
 293             pkt_base /= Ether(src=stream_cfg['mac_src'], dst=stream_cfg['mac_dst'])
 294         else:
 295             encap_level = '0'
 296             pkt_base = Ether(src=stream_cfg['mac_src'], dst=stream_cfg['mac_dst'])
 297
 298         if stream_cfg['vlan_tag'] is not None:
 299             pkt_base /= Dot1Q(vlan=stream_cfg['vlan_tag'])
 300
 301         udp_args = {}
 302         if stream_cfg['udp_src_port']:
 303             udp_args['sport'] = int(stream_cfg['udp_src_port'])
 304         if stream_cfg['udp_dst_port']:
 305             udp_args['dport'] = int(stream_cfg['udp_dst_port'])
 306         pkt_base /= IP() / UDP(**udp_args)
 307
 308         if stream_cfg['ip_addrs_step'] == 'random':
 309             src_fv = STLVmFlowVarRepeatableRandom(
 310                 name="ip_src",
 311                 min_value=stream_cfg['ip_src_addr'],
 312                 max_value=stream_cfg['ip_src_addr_max'],
 313                 size=4,
 314                 seed=random.randint(0, 32767),
 315                 limit=stream_cfg['ip_src_count'])
 316             dst_fv = STLVmFlowVarRepeatableRandom(
 317                 name="ip_dst",
 318                 min_value=stream_cfg['ip_dst_addr'],
 319                 max_value=stream_cfg['ip_dst_addr_max'],
 320                 size=4,
 321                 seed=random.randint(0, 32767),
 322                 limit=stream_cfg['ip_dst_count'])
 323         else:
 324             src_fv = STLVmFlowVar(
 325                 name="ip_src",
 326                 min_value=stream_cfg['ip_src_addr'],
 327                 max_value=stream_cfg['ip_src_addr'],
 328                 size=4,
 329                 op="inc",
 330                 step=stream_cfg['ip_addrs_step'])
 331             dst_fv = STLVmFlowVar(
 332                 name="ip_dst",
 333                 min_value=stream_cfg['ip_dst_addr'],
 334                 max_value=stream_cfg['ip_dst_addr_max'],
 335                 size=4,
 336                 op="inc",
 337                 step=stream_cfg['ip_addrs_step'])
 338
 339         vm_param = [
 340             src_fv,
 341             STLVmWrFlowVar(fv_name="ip_src", pkt_offset="IP:{}.src".format(encap_level)),
 342             dst_fv,
 343             STLVmWrFlowVar(fv_name="ip_dst", pkt_offset="IP:{}.dst".format(encap_level)),
 344             STLVmFixChecksumHw(l3_offset="IP:{}".format(encap_level),
 345                                l4_offset="UDP:{}".format(encap_level),
 346                                l4_type=CTRexVmInsFixHwCs.L4_TYPE_UDP)
 347         ]
 348         pad = max(0, frame_size - len(pkt_base)) * 'x'
 349
 350         return STLPktBuilder(pkt=pkt_base / pad, vm=STLScVmRaw(vm_param))
 351
 352     def generate_streams(self, port, chain_id, stream_cfg, l2frame, latency=True,
 353                          e2e=False):
 354         """Create a list of streams corresponding to a given chain and stream config.
 355
 356         port: port where the streams originate (0 or 1)
 357         chain_id: the chain to which the streams are associated to
 358         stream_cfg: stream configuration
 359         l2frame: L2 frame size (including 4-byte FCS) or 'IMIX'
 360         latency: if True also create a latency stream
 361         e2e: True if performing "end to end" connectivity check
 362         """
 363         streams = []
 364         pg_id, lat_pg_id = self.get_pg_id(port, chain_id)
 365         if l2frame == 'IMIX':
 366             for ratio, l2_frame_size in zip(IMIX_RATIOS, IMIX_L2_SIZES):
 367                 pkt = self._create_pkt(stream_cfg, l2_frame_size)
 368                 if e2e:
 369                     streams.append(STLStream(packet=pkt,
 370                                              mode=STLTXCont(pps=ratio)))
 371                 else:
 372                     if stream_cfg['vxlan'] is True:
 373                         streams.append(STLStream(packet=pkt,
 374                                                  flow_stats=STLFlowStats(pg_id=pg_id,
 375                                                                          vxlan=True),
 376                                                  mode=STLTXCont(pps=ratio)))
 377                     else:
 378                         streams.append(STLStream(packet=pkt,
 379                                                  flow_stats=STLFlowStats(pg_id=pg_id),
 380                                                  mode=STLTXCont(pps=ratio)))
 381
 382             if latency:
 383                 # for IMIX, the latency packets have the average IMIX packet size
 384                 pkt = self._create_pkt(stream_cfg, IMIX_AVG_L2_FRAME_SIZE)
 385
 386         else:
 387             l2frame_size = int(l2frame)
 388             pkt = self._create_pkt(stream_cfg, l2frame_size)
 389             if e2e:
 390                 streams.append(STLStream(packet=pkt,
 391                                          mode=STLTXCont()))
 392             else:
 393                 if stream_cfg['vxlan'] is True:
 394                     streams.append(STLStream(packet=pkt,
 395                                              flow_stats=STLFlowStats(pg_id=pg_id,
 396                                                                      vxlan=True),
 397                                              mode=STLTXCont()))
 398                 else:
 399                     streams.append(STLStream(packet=pkt,
 400                                              flow_stats=STLFlowStats(pg_id=pg_id),
 401                                              mode=STLTXCont()))
 402             # for the latency stream, the minimum payload is 16 bytes even in case of vlan tagging
 403             # without vlan, the min l2 frame size is 64
 404             # with vlan it is 68
 405             # This only applies to the latency stream
 406             if latency and stream_cfg['vlan_tag'] and l2frame_size < 68:
 407                 pkt = self._create_pkt(stream_cfg, 68)
 408
 409         if latency:
 410             # TRex limitation: VXLAN skip is not supported for latency stream
 411             streams.append(STLStream(packet=pkt,
 412                                      flow_stats=STLFlowLatencyStats(pg_id=lat_pg_id),
 413                                      mode=STLTXCont(pps=self.LATENCY_PPS)))
 414         return streams
 415
 416     @timeout(5)
 417     def __connect(self, client):
 418         client.connect()
 419
 420     def __connect_after_start(self):
 421         # after start, Trex may take a bit of time to initialize
 422         # so we need to retry a few times
 423         for it in xrange(self.config.generic_retry_count):
 424             try:
 425                 time.sleep(1)
 426                 self.client.connect()
 427                 break
 428             except Exception as ex:
 429                 if it == (self.config.generic_retry_count - 1):
 430                     raise
 431                 LOG.info("Retrying connection to TRex (%s)...", ex.message)
 432
 433     def connect(self):
 434         """Connect to the TRex server."""
 435         server_ip = self.generator_config.ip
 436         LOG.info("Connecting to TRex (%s)...", server_ip)
 437
 438         # Connect to TRex server
 439         self.client = STLClient(server=server_ip, sync_port=self.generator_config.zmq_rpc_port,
 440                                 async_port=self.generator_config.zmq_pub_port)
 441         try:
 442             self.__connect(self.client)
 443         except (TimeoutError, STLError) as e:
 444             if server_ip == '127.0.0.1':
 445                 try:
 446                     self.__start_server()
 447                     self.__connect_after_start()
 448                 except (TimeoutError, STLError) as e:
 449                     LOG.error('Cannot connect to TRex')
 450                     LOG.error(traceback.format_exc())
 451                     logpath = '/tmp/trex.log'
 452                     if os.path.isfile(logpath):
 453                         # Wait for TRex to finish writing error message
 454                         last_size = 0
 455                         for _ in xrange(self.config.generic_retry_count):
 456                             size = os.path.getsize(logpath)
 457                             if size == last_size:
 458                                 # probably not writing anymore
 459                                 break
 460                             last_size = size
 461                             time.sleep(1)
 462                         with open(logpath, 'r') as f:
 463                             message = f.read()
 464                     else:
 465                         message = e.message
 466                     raise TrafficGeneratorException(message)
 467             else:
 468                 raise TrafficGeneratorException(e.message)
 469
 470         ports = list(self.generator_config.ports)
 471         self.port_handle = ports
 472         # Prepare the ports
 473         self.client.reset(ports)
 474         # Read HW information from each port
 475         # this returns an array of dict (1 per port)
 476         """
 477         Example of output for Intel XL710
 478         [{'arp': '-', 'src_ipv4': '-', u'supp_speeds': [40000], u'is_link_supported': True,
 479           'grat_arp': 'off', 'speed': 40, u'index': 0, 'link_change_supported': 'yes',
 480           u'rx': {u'counters': 127, u'caps': [u'flow_stats', u'latency']},
 481           u'is_virtual': 'no', 'prom': 'off', 'src_mac': u'3c:fd:fe:a8:24:48', 'status': 'IDLE',
 482           u'description': u'Ethernet Controller XL710 for 40GbE QSFP+',
 483           'dest': u'fa:16:3e:3c:63:04', u'is_fc_supported': False, 'vlan': '-',
 484           u'driver': u'net_i40e', 'led_change_supported': 'yes', 'rx_filter_mode': 'hardware match',
 485           'fc': 'none', 'link': 'UP', u'hw_mac': u'3c:fd:fe:a8:24:48', u'pci_addr': u'0000:5e:00.0',
 486           'mult': 'off', 'fc_supported': 'no', u'is_led_supported': True, 'rx_queue': 'off',
 487           'layer_mode': 'Ethernet', u'numa': 0}, ...]
 488         """
 489         self.port_info = self.client.get_port_info(ports)
 490         LOG.info('Connected to TRex')
 491         for id, port in enumerate(self.port_info):
 492             LOG.info('   Port %d: %s speed=%dGbps mac=%s pci=%s driver=%s',
 493                      id, port['description'], port['speed'], port['src_mac'],
 494                      port['pci_addr'], port['driver'])
 495         # Make sure the 2 ports have the same speed
 496         if self.port_info[0]['speed'] != self.port_info[1]['speed']:
 497             raise TrafficGeneratorException('Traffic generator ports speed mismatch: %d/%d Gbps' %
 498                                             (self.port_info[0]['speed'],
 499                                              self.port_info[1]['speed']))
 500
 501     def __start_server(self):
 502         server = TRexTrafficServer()
 503         server.run_server(self.generator_config)
 504
 505     def resolve_arp(self):
 506         """Resolve all configured remote IP addresses.
 507
 508         return: None if ARP failed to resolve for all IP addresses
 509                 else a dict of list of dest macs indexed by port#
 510                 the dest macs in the list are indexed by the chain id
 511         """
 512         self.client.set_service_mode(ports=self.port_handle)
 513         LOG.info('Polling ARP until successful...')
 514         arp_dest_macs = {}
 515         for port, device in zip(self.port_handle, self.generator_config.devices):
 516             # there should be 1 stream config per chain
 517             stream_configs = device.get_stream_configs()
 518             chain_count = len(stream_configs)
 519             ctx = self.client.create_service_ctx(port=port)
 520             # all dest macs on this port indexed by chain ID
 521             dst_macs = [None] * chain_count
 522             dst_macs_count = 0
 523             # the index in the list is the chain id
 524             if self.config.vxlan:
 525                 arps = [
 526                     ServiceARP(ctx,
 527                                src_ip=device.vtep_src_ip,
 528                                dst_ip=device.vtep_dst_ip,
 529                                vlan=device.vtep_vlan)
 530                     for cfg in stream_configs
 531                 ]
 532             else:
 533                 arps = [
 534                     ServiceARP(ctx,
 535                                src_ip=cfg['ip_src_tg_gw'],
 536                                dst_ip=cfg['mac_discovery_gw'],
 537                                # will be None if no vlan tagging
 538                                vlan=cfg['vlan_tag'])
 539                     for cfg in stream_configs
 540                 ]
 541
 542             for attempt in range(self.config.generic_retry_count):
 543                 try:
 544                     ctx.run(arps)
 545                 except STLError:
 546                     LOG.error(traceback.format_exc())
 547                     continue
 548
 549                 unresolved = []
 550                 for chain_id, mac in enumerate(dst_macs):
 551                     if not mac:
 552                         arp_record = arps[chain_id].get_record()
 553                         if arp_record.dst_mac:
 554                             dst_macs[chain_id] = arp_record.dst_mac
 555                             dst_macs_count += 1
 556                             LOG.info('   ARP: port=%d chain=%d src IP=%s dst IP=%s -> MAC=%s',
 557                                      port, chain_id,
 558                                      arp_record.src_ip,
 559                                      arp_record.dst_ip, arp_record.dst_mac)
 560                         else:
 561                             unresolved.append(arp_record.dst_ip)
 562                 if dst_macs_count == chain_count:
 563                     arp_dest_macs[port] = dst_macs
 564                     LOG.info('ARP resolved successfully for port %s', port)
 565                     break
 566                 else:
 567                     retry = attempt + 1
 568                     LOG.info('Retrying ARP for: %s (retry %d/%d)',
 569                              unresolved, retry, self.config.generic_retry_count)
 570                     if retry < self.config.generic_retry_count:
 571                         time.sleep(self.config.generic_poll_sec)
 572             else:
 573                 LOG.error('ARP timed out for port %s (resolved %d out of %d)',
 574                           port,
 575                           dst_macs_count,
 576                           chain_count)
 577                 break
 578
 579         self.client.set_service_mode(ports=self.port_handle, enabled=False)
 580         if len(arp_dest_macs) == len(self.port_handle):
 581             return arp_dest_macs
 582         return None
 583
 584     def __is_rate_enough(self, l2frame_size, rates, bidirectional, latency):
 585         """Check if rate provided by user is above requirements. Applies only if latency is True."""
 586         intf_speed = self.generator_config.intf_speed
 587         if latency:
 588             if bidirectional:
 589                 mult = 2
 590                 total_rate = 0
 591                 for rate in rates:
 592                     r = utils.convert_rates(l2frame_size, rate, intf_speed)
 593                     total_rate += int(r['rate_pps'])
 594             else:
 595                 mult = 1
 596                 total_rate = utils.convert_rates(l2frame_size, rates[0], intf_speed)
 597             # rate must be enough for latency stream and at least 1 pps for base stream per chain
 598             required_rate = (self.LATENCY_PPS + 1) * self.config.service_chain_count * mult
 599             result = utils.convert_rates(l2frame_size,
 600                                          {'rate_pps': required_rate},
 601                                          intf_speed * mult)
 602             result['result'] = total_rate >= required_rate
 603             return result
 604
 605         return {'result': True}
 606
 607     def create_traffic(self, l2frame_size, rates, bidirectional, latency=True, e2e=False):
 608         """Program all the streams in Trex server.
 609
 610         l2frame_size: L2 frame size or IMIX
 611         rates: a list of 2 rates to run each direction
 612                each rate is a dict like {'rate_pps': '10kpps'}
 613         bidirectional: True if bidirectional
 614         latency: True if latency measurement is needed
 615         e2e: True if performing "end to end" connectivity check
 616         """
 617         r = self.__is_rate_enough(l2frame_size, rates, bidirectional, latency)
 618         if not r['result']:
 619             raise TrafficGeneratorException(
 620                 'Required rate in total is at least one of: \n{pps}pps \n{bps}bps \n{load}%.'
 621                 .format(pps=r['rate_pps'],
 622                         bps=r['rate_bps'],
 623                         load=r['rate_percent']))
 624         # a dict of list of streams indexed by port#
 625         # in case of fixed size, has self.chain_count * 2 * 2 streams
 626         # (1 normal + 1 latency stream per direction per chain)
 627         # for IMIX, has self.chain_count * 2 * 4 streams
 628         # (3 normal + 1 latency stream per direction per chain)
 629         streamblock = {}
 630         for port in self.port_handle:
 631             streamblock[port] = []
 632         stream_cfgs = [d.get_stream_configs() for d in self.generator_config.devices]
 633         self.rates = [utils.to_rate_str(rate) for rate in rates]
 634         for chain_id, (fwd_stream_cfg, rev_stream_cfg) in enumerate(zip(*stream_cfgs)):
 635             streamblock[0].extend(self.generate_streams(self.port_handle[0],
 636                                                         chain_id,
 637                                                         fwd_stream_cfg,
 638                                                         l2frame_size,
 639                                                         latency=latency,
 640                                                         e2e=e2e))
 641             if len(self.rates) > 1:
 642                 streamblock[1].extend(self.generate_streams(self.port_handle[1],
 643                                                             chain_id,
 644                                                             rev_stream_cfg,
 645                                                             l2frame_size,
 646                                                             latency=bidirectional and latency,
 647                                                             e2e=e2e))
 648
 649         for port in self.port_handle:
 650             if self.config.vxlan:
 651                 self.client.set_port_attr(ports=port, vxlan_fs=[4789])
 652             else:
 653                 self.client.set_port_attr(ports=port, vxlan_fs=None)
 654             self.client.add_streams(streamblock[port], ports=port)
 655             LOG.info('Created %d traffic streams for port %s.', len(streamblock[port]), port)
 656
 657     def clear_streamblock(self):
 658         """Clear all streams from TRex."""
 659         self.rates = []
 660         self.client.reset(self.port_handle)
 661         LOG.info('Cleared all existing streams')
 662
 663     def get_stats(self):
 664         """Get stats from Trex."""
 665         stats = self.client.get_stats()
 666         return self.extract_stats(stats)
 667
 668     def get_macs(self):
 669         """Return the Trex local port MAC addresses.
 670
 671         return: a list of MAC addresses indexed by the port#
 672         """
 673         return [port['src_mac'] for port in self.port_info]
 674
 675     def get_port_speed_gbps(self):
 676         """Return the Trex local port MAC addresses.
 677
 678         return: a list of speed in Gbps indexed by the port#
 679         """
 680         return [port['speed'] for port in self.port_info]
 681
 682     def clear_stats(self):
 683         """Clear all stats in the traffic gneerator."""
 684         if self.port_handle:
 685             self.client.clear_stats()
 686
 687     def start_traffic(self):
 688         """Start generating traffic in all ports."""
 689         for port, rate in zip(self.port_handle, self.rates):
 690             self.client.start(ports=port, mult=rate, duration=self.config.duration_sec, force=True)
 691
 692     def stop_traffic(self):
 693         """Stop generating traffic."""
 694         self.client.stop(ports=self.port_handle)
 695
 696     def start_capture(self):
 697         """Capture all packets on both ports that are unicast to us."""
 698         if self.capture_id:
 699             self.stop_capture()
 700         # Need to filter out unwanted packets so we do not end up counting
 701         # src MACs of frames that are not unicast to us
 702         src_mac_list = self.get_macs()
 703         bpf_filter = "ether dst %s or ether dst %s" % (src_mac_list[0], src_mac_list[1])
 704         # ports must be set in service in order to enable capture
 705         self.client.set_service_mode(ports=self.port_handle)
 706         self.capture_id = self.client.start_capture(rx_ports=self.port_handle,
 707                                                     bpf_filter=bpf_filter)
 708
 709     def fetch_capture_packets(self):
 710         """Fetch capture packets in capture mode."""
 711         if self.capture_id:
 712             self.packet_list = []
 713             self.client.fetch_capture_packets(capture_id=self.capture_id['id'],
 714                                               output=self.packet_list)
 715
 716     def stop_capture(self):
 717         """Stop capturing packets."""
 718         if self.capture_id:
 719             self.client.stop_capture(capture_id=self.capture_id['id'])
 720             self.capture_id = None
 721             self.client.set_service_mode(ports=self.port_handle, enabled=False)
 722
 723     def cleanup(self):
 724         """Cleanup Trex driver."""
 725         if self.client:
 726             try:
 727                 self.client.reset(self.port_handle)
 728                 self.client.disconnect()
 729             except STLError:
 730                 # TRex does not like a reset while in disconnected state
 731                 pass